PS微球/功能性纳米粒子凝聚—解离的可逆调控及其光响应特性

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本论文以高分子-无机复合微粒形态的可逆调控及其性能研究为总体方向,以制备方法的简单实用,过程与结构的可控性,结果及其性能的优良为具体的追求目标。研究中,在胶体稳定理论等相关理论指导下,达成了对高分子-无机复合微粒的可逆调控,并且对凝聚和解离两种不同状态下粒子的结构、形态及光学性能等方面进行具体的研究。  本文的具体研究工作内容如下:  (1)基于胶体空间稳定理论的PS/SiO2复合粒子的组装可控性研究  从胶体稳定/聚沉理论出发,我们取用了一个全新的异相凝聚模型体系,不同于传统静电吸引作用或表面化学反应,新体系采用了空间稳定热力学驱动方式促使异种粒子间发生相互凝聚。这种空间稳定理论的驱动作用本质上与热力学稳定密切相关。从模型体系中稳定添加剂及搅拌时间等方面入手,改变体系中的各种相关参数,从而控制异相凝聚过程进行的程度,改变客体粒子的覆盖率。  更具意义的是,研究还揭示出此异相凝聚新方法所具有的可逆性、选择性等其他特点,这些也都符合热力学理论的预期。  (2)对不同客体的高分子复合粒子异相凝聚可逆状态的光学性能研究  用异相凝聚的方法制备PS-SiO2和PS-Fe3O4核壳结构的复合粒子,通过调控pH值这个影响因素,使得客体粒子能够可逆地包覆在PS表面。  本研究从粒子的光学性能的角度,结合一定的应用背景,以上述工作中制备得到的可逆状态高分子复合粒子为对象,研究其对红外和紫外的吸收与散射等光学特性。  在对二氧化硅和磁性物质为客体的复合粒子不同的光学性能进行了评估与分析后,结合Mie理论相关原理,对复合粒子的化学组成、结构、磁特性等对其光学性能的影响进行了较全面的研究与解析。
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